基于嚙合振動信號的齒輪壽命預(yù)測.pdf

1、齒輪傳動作為機械傳動的主要方式，在其穩(wěn)定運行中發(fā)揮著重要作用。運行過程中齒輪的壽命預(yù)測，對于確定設(shè)備大修周期、預(yù)防事故發(fā)生具有重要意義。傳統(tǒng)的壽命預(yù)測方法多是基于疲勞損傷累積假說，需要已知外載荷及其材料的疲勞壽命曲線，主要為齒輪設(shè)計服務(wù)，不能估計由于齒輪斷齒所引起的齒輪壽命減少。齒輪壽命終結(jié)是由于齒輪發(fā)生了裂紋、斷齒等故障，這些故障常是從齒輪微細裂紋或材料組織形態(tài)的細微改變開始的，并不是沒有任何征兆，往往在嚙合振動信號中有所反映。

2、>　　本文在故障診斷的基礎(chǔ)上對齒輪的剩余壽命進行預(yù)測，以齒輪振動嚙合殘余信號為分析對象，它是將時域同步平均信號剔除嚙合頻率及其諧波余下的部分做傅里葉逆變換得到的，對齒輪微細裂紋及組織形態(tài)的變化更加敏感。具體做以下研究：
　　1．提出基于AR模型及兩樣本K-S檢驗的齒輪故障進展指標，設(shè)計基于AR模的線性濾波器處理齒輪振動嚙合殘余信號得到預(yù)測誤差信號，將預(yù)測誤差信號進行兩樣本K-S檢驗，得到K-S檢驗的統(tǒng)計量D，以其作為齒輪故障進展指

3、標。
　　2．以得到的故障進展指標為基礎(chǔ)進行壽命預(yù)測，借助于灰色理論及馬爾科夫鏈相結(jié)合的方法建立壽命預(yù)測模型，灰色GM（1,1）模型對故障進展總體趨勢進行預(yù)測，馬爾科夫鏈模型修正其殘差。
　　3．搭建電能回送式齒輪故障診斷試驗臺及基于LABVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，進行齒輪全生命周期試驗，即齒輪從正常狀態(tài)運行至完全失效，間隔采集振動數(shù)據(jù)進行剩余壽命預(yù)測試驗。
　　結(jié)果表明，基于AR模型及兩樣本K-S檢驗的齒輪故障進展指標